• Главная
• Статьи
• Обзор крепежных изделий
• Гайки. Описание и характеристики

Гайки. Описание и характеристики

Гайка, согласно установленной ГОСТом 27017-86 терминологии, является крепежной деталью, в которой проделано резьбовое отверстие. Для передачи момента вращающего усилия она оснащена специальным конструктивным элементом. Таковым может быть не только всем привычный многогранник, например, с 6-ю сторонами, но и шлицы, радиальные и торцевые гнезда, а также боковая накатка. Соединение формируется путем навинчивания гайки на стержень резьбовой шпильки, болта либо на ножку винта.

Сфера применения и особенности

Используются гайки во многих отраслях современного производства. Прежде всего, речь идет о работах, связанных со сборкой различных конструкций, например, в автомобилестроении. А чтобы соединение было долговечным и надежным, в процессе производства поверхность крепежа данного типа покрывается защитным слоем, обладающим антикоррозионными свойствами.

Существует еще один вид детали, используемой при скреплении различных объектов, и тоже имеющей отверстие. Это – шайба. Отличия заключаются в следующем:

• на внутренней поверхности гайки имеются резьбовые витки, а у шайбы она гладкая;

• гайка задействуется в качестве непосредственного фиксатора подлежащего скреплению элемента, шайба же играет роль прокладки, а в некоторых случаях – изоляции.

Даже на круглой гайке, вернее, на ее боковой поверхности имеются насечки, обеспечивающие удобство закручивания. А у шайбы и она абсолютно ровная.

Характеристики гаек

Гайки, как крепежные детали, обладают самыми разными свойствами. Ниже представлены лишь основные характеристики, то есть те, которым при выборе подходящего экземпляра, нужно уделять особое внимание

Класс точности

Класс точности гаек определяет величина допусков. Наиболее точный – класс «А», и, наоборот, наименее точный – класс «С». Промежуточный – «нормальная точность» – класс «В».

Производство крепежа данного вида регламентируют несколько Государственных стандартов. Если говорить о наиболее популярных гайках – шестигранных –, то каждому классу точности соответствует определенный нормативный документ. Коротко рассмотрим их основные положения.

Класс «А»

Значения рабочих параметров гаек, отличающихся повышенной точностью размерных характеристик, устанавливают нормы ГОСТа 5927-70. Наиболее важные из них варьируются в таких диапазонах:

• диаметр внутренней резьбовой накатки (номинальный): от 1,0 мм до 48,0 мм;

• высота гайки: минимальная – 1,0 мм; максимальная – 38,0 мм;

• шаг резьбы: мелкий: min 1,0 мм; max 3,0 мм: крупный: min 0,25 мм; max 5,0 мм.

Класс «В»

Меткомбинаты при изготовлении гаек с точностью размерных характеристик, соответствующей требованиям класса «В», руководствуются требованиями ГОСТа 5915-70. Этот нормативный документ устанавливает следующие диапазоны изменений наиболее значимых рабочих параметров:

• диаметр резьбы (номинальный): минимальный – 1,6 мм; максимальный – 48,0 мм

• высота гайки: от 1,3 мм до 38,0 мм;

• шаг резьбы: мелкий: min 1,0 мм; max3,0 мм: крупный: min 0,35 мм; max 5,0 мм.

Класс «С»

Производство гаек с грубой точностью размерных характеристик регламентируют положения ГОСТа 5526-70. Установленные им предельные значения наиболее важных параметров таких крепежных деталей выглядят следующим образом:

• номинальный диаметр резьбовой накатки: от 3,0 мм до 48,0 мм;

• высота гайки: минимальная – 3,4 мм; максимальная – 38,9 мм;

• шаг резьбы: min 0,50 мм; max 5,0 мм.

Поле допуска резьбы

Резьба по определению сопрягается исключительно по сторонам профиля накатки. Поэтому в качестве главного показателя, определяющего свойства посадки резьбовой пары, выступает средний диаметр. При установке допусков на значения этого параметра для гаек, эксперты руководствуются требованием недопущения возможности защемления по впадинам и гребням резьбы.

Наибольшее распространение получила посадка с зазором. Для гайки она предполагает равенство двух характеристик: номинального среднего диаметра и наибольшего среднего диаметра резьбовой нити. Узнать, как расположены поля допусков внутренней метрической резьбы, можно, ознакомившись с положениями ГОСТа 16093-2004. В частности, в нем приведен такой рисунок:

Допуски для резьбового диаметра гаек являются показателями производными от принятого квалитета (степени точности). Вышеуказанный нормативный документ устанавливает в отношении диаметров такие соответствия: параметр D₂ – квалитет 9^*), 8, 7, 6, 5, 4; основные отклонения – Н, G, F, Е. Параметр D₁ – 8, 7, 6, 5, 4; основные отклонения те же – Н, G, F, Е. Степень точности диаметра D положениями этого стандарта не установлена. Сноска *) говорит, что такой квалитет действителен только для резьбовой накатки в гайках из пластмасс.

Поле допуска обозначается двумя символами:

• цифра. Она отображает квалитет;

• литера. Указывает основное отклонение.

К точности резьбового сопряжения обычно предъявляются определенные требования. В соответствии с ними для гаек утверждены следующие условные классы точности:

• грубый: 7Н; 7G;

• средний: 5Н; 6Н; 6G;

• точный: 4Н; 5Н.

Класс прочности

Все меткомбинаты – и отечественные, и зарубежные – при производстве гаек ориентируются на требования к их прочностным характеристикам, установленным международным стандартом ИСО 898-2-80. В общем случае его положения подразделяют данный крепеж на 3 категории.

ü С высотой (обозначим этот параметр буквой «В»), изменяющейся в диапазоне 0,45×Д≤В<0,8×Д (здесь и далее литера «Д» обозначает номинальный диаметр резьбового отверстия изделия). Это – гайка низкая или тип «0». Ее прочностные характеристики обозначаются двумя цифрами: первым идет нуль. Он свидетельствует о худшей нагрузочной способности по сравнению с крепежом ниже представленных типов «1» и «2»; вторая цифра – это одна сотая доля от величины номинального напряжения, возникающего от воздействия пробной нагрузки при испытании, проводимом в закаленной оправке. Указывается в МПа.

ü Гайка нормальная (относится к типу «1»). Здесь высота такая: В≥0,8×Д.

ü Гайка высокая (это уже тип «2»). Ее высота примерно равна 0,9×Д, либо превышает результат этой арифметической операции, т.е. В>0,9×Д.

Прочностные характеристики гаек последних двух типов отображаются одной цифрой/числом. Они указывают на класс прочности болта, совместно с которым будет создано надежное соединение.

Ниже в табличной форме указаны диапазоны изменения параметра «Д» с учетом класса прочности, которому соответствует гайка, и ее типа.

Обозначение класса прочности	Диапазоны изменения номинальных диаметров («Д»)
	Гайка типа «0»	Гайка типа «2»	Гайка типа «1»
12	-------	M8×1≤Д≤16×1,5 M5≤Д≤M39	M5≤Д≤M16
10	-------	M8×1≤Д≤39×3 M5≤Д≤M39	M8×1≤Д≤16×1,5 M5≤Д≤M39
9	-------	M5≤Д≤M39	-------
8	-------	M8×1≤Д≤39×3 M5≤Д≤M39	M8×1≤Д≤39×3 M5≤Д≤M39
6	-------	-------	M8×1≤Д≤39×3 M5≤Д≤M39
5	-------	-------	M8×1≤Д≤39×3 M5≤Д≤M39
05	M8×1≤Д≤M39×3 M5≤Д≤M39	-------	-------
04	M8×1≤Д≤M39×3 M5≤Д≤M39	-------	-------

 

Материал изготовления

Важную роль в обеспечении требуемых технических характеристик гаек играет химический состав сталей, используемых для их изготовления. В этом плане предприятия-производители крепежа данного вида руководствуются положениями ГОСТа 1759.5-87. Так, если рассматривать показатель прочности, то химический состав сплавов в зависимости от класса должен соответствовать данным, указанным в следующей таблице.

Класс прочности	Предельный уровень содержания химических элементов (по результатам контрольного анализа), %
	S, не больше	Р, не больше	Мn, не меньше	С, не больше
121)	0,058	0,048	0,45	0,58
051), 101)			0,30
042), 9, 8	0,15	0,06	0,25
62), 52), 42)		0,11	-------	0,50

Сноски обозначают:

• 1) – когда возникает необходимость в улучшении механических характеристик гаек отмеченных классов прочности, в качестве сырья для их производства могут использоваться сплавы с примесями легирующих компонентов;

• 2) – изготовление гаек отмеченных классов прочности может осуществляться из стали автоматного типа. Но этот вопрос подлежит согласованию заказчиком и производителем. В случае положительного решения уровень содержания химических элементов не должен превышать:

• Рb (свинец) – 0,35%;

• Р (фосфор) – 0,12%;

• S (сера) – 034%.

Номинальный размер резьбы

Профиль метрических резьб нормируют положения ГОСТа 9150-81. Он выглядит, как фигура, известная в геометрии под названием равносторонний треугольник. 

Его исходная высота обозначается литерой «Н». Угол при каждой из его вершин α=60°. Получить номинальный профиль резьбы можно, срезав вершины витков по внутреннему диаметру гайки на Н/4 и по внешнему диаметру болта на Н/8, как это показано на рисунке, содержащемся в данном Государственном стандарте.

Обозначается номинальный диаметр резьбы метрической цифрой/числом, идущим вслед за литерой «M». Например, M6 или M42.

Существует еще один важный параметр резьбы – на рисунке он обозначен буквой Р. Общепринятое название – шаг резьбы. Его определение формулируется так: это расстояние между точками, расположенными посередине одноименных сторон ближайших витков, лежащих с одной стороны резьбовой оси. Шаг бывает двух видов – мелким, а также крупным. Величина последнего в маркировке не указывается. Значение мелкого шага отделяется от номинала знаком «×». Например, M16×1,5.

Заключение

Чтобы сформировать максимально надежное, прочное и долговечное соединение, гайки нужно закручивать правильно. Это предполагает контроль момента затяжки. Обычно в сопроводительной документации на подлежащую сборке конструкцию значение данного параметра указывается. Если не соблюдать рекомендацию, соединение может потерять свою целостность вплоть до полного разрушения. Чтобы не допустить этого неприятного явления, необходимо использовать динамометрические ключи.

 

Твитнуть

comments powered by Disqus